孫春江

摘要靜壓預應力管樁具有質(zhì)量容易控制、施工速度快、施工安全和無振動噪音等優(yōu)點得到了廣泛的應用。可能因為各地區(qū)推廣時間不同和使用經(jīng)驗上的差異、地質(zhì)土層原因、設計單位對單樁設計承載力的取用或者施工單位對靜壓樁施工工期安排的不合理,都會使得樁基在高層建筑復雜土層施工過程中容易出現(xiàn)很多問題,應加強引以重視。

關鍵詞靜壓樁復壓分析處理

中圖分類號:TU97文獻標識碼:A

1 工程概況

筆者所在單位承建的廣東惠陽裕華廣場項目,總建筑面積:49862.8M2,結構型式為框架剪力墻,地上18層地下1層,基礎設計為預應力高強砼管樁基礎,樁身砼設計強度等級為C80,持力層為坡殘積粘土層,粘土層中夾雜著微風化及強風化白云質(zhì)石灰?guī)r,四周土層含有豐富的地下水。樁徑為500MM及部分周邊單樁為400MM,設計樁長為15M,單樁豎向承載力為1800KN,核心筒單樁承載力為1200KN,采用450T靜力壓樁機施工,樁總數(shù)為664根。接樁方式為氣體保護焊接。

2 主要施工過程

為確保成樁質(zhì)量,在大量壓樁前根據(jù)地質(zhì)勘探報告選取了4條具有了代表性位置的樁進行試樁。根據(jù)設計單樁豎向承載力2000 KN,靜壓機選用了山河ZYJ600型,試樁終壓值為4500 KN。試樁過程比較順利,樁尖到位達到終壓力要求后,復壓了3次。成樁后由樁基礎質(zhì)量檢測機構進行豎向靜載荷試驗,試驗結果全部合格。逐以此終壓值和工藝指導工程樁施工。

3 出現(xiàn)問題

根據(jù)試樁的工藝流程,在部分工程樁的壓樁施工過程中,發(fā)現(xiàn)部分管樁的入土深度相差較大,8.2～50m之間不等。且現(xiàn)場地質(zhì)條件相當復雜,粘土層中夾雜著微風化及強風化白云質(zhì)石灰?guī)r,在間隔4～5天以后,對原來已壓好的樁進行復壓,樁異常下沉,特別是樁長為10～15米的群樁,下沉幅度較大,達2～5.4m,且個別樁經(jīng)過12小時的間隔后第二次復壓,樁繼續(xù)異常下沉0.7～0.96m,基樁的承載力達不到設計要求。

4 原因分析

(1)沉樁擠土效應。上表面土層相互擠壓、松動樁施工至后期場地表面出現(xiàn)明顯的土體隆起現(xiàn)象?？梢娨虺翗稊D土引起樁體上抬導致樁尖脫離原位是出現(xiàn)問題的原因之一。

(2)復壓時間間隔短。本工程由于工期比較緊迫,復壓異常的首批樁都在施壓完成后7天左右進行復壓的。根據(jù)上述的提示,由于樁側(cè)阻力大部分由粘性土承擔,間歇時間太短,樁周土未充分固結,其抗剪強度不能得到充分恢復和發(fā)揮,與擠土效應復合作用后,導致復壓達不到終壓值即又出現(xiàn)樁體下沉。

(3)地下水從管樁下端滲入,因而軟化根部土層,使部分摩阻力消失。由于壓樁過程中對土層的擾動,隨著樁的壓入,樁周土發(fā)生剪切破壞,造成樁周土摩阻力降低。樁周土在壓樁過程中被剪切破壞后,經(jīng)過一定的時間,土顆粒會重新固結,增加對樁的摩阻力,因而規(guī)范規(guī)定壓樁必須一次完成,以避免由于壓樁間隔時間過長,樁周土摩阻力的增加而導致壓樁達不到設計要求長度。

5 處理措施

(1)采用引孔取土壓樁法。引孔取土壓樁法:其目的是減少壓樁時發(fā)生的擠土效應引起粘土層擾動減少摩阻力,增加有效樁長。

(2)進行復壓。對已完成的樁基,能接樁的接好后再送樁復壓,復壓后樁基不能夠使用的作為廢樁,然后再補樁處理。未施工的樁基,用450噸力一次靜壓到位,樁頂標高到自然地坪標高,之后再進行復壓。復壓多次,直到單樁承載力符合設計值,復壓方式采用“梅花型”。

(3)增大復壓時間間隔。根據(jù)《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB5007-2002附錄Q單樁豎向靜載荷試驗要點Q.0.4條的規(guī)定的提示:預制樁在粘性土入土后不得少于15天,在飽和粘性土入土后不得少于25天方能進行靜載試驗。讓樁周土充分固結,其抗剪強度能得到充分恢復和發(fā)揮。

(4)對管樁進行砼封底填芯。填芯砼法:是防止地下水對樁底土層的浸泡土層遇水軟化,可減少復壓次數(shù)及復壓沉降量大的問題。并采用封口樁尖,滿焊封閉樁管。必須隨引孔隨壓樁,壓樁達終壓力后立即向樁管內(nèi)灌注1.2m高的C25細石砼,以確保避免土層中的水進入樁管而泡軟樁端土層。

6 處理結果

綜合考慮了各種因素的影響,對現(xiàn)場不同部位的樁基進行分類別的施工,確定了先引孔取土后壓樁的施工方法后累計復壓了346根樁,其中241根復壓沉降量超過10mm,99根超過100mm,最大沉降380mm。復壓完成18天后選擇了6根樁進行靜載荷試驗,最大沉降量為16.8～33.5mm,殘余沉降量為3.6～15.9mm,全部達到設計要求。

7 結束語

當樁較密或樁長較短時,要采取機械引孔取土等專項措施減小擠土效應的影響。還要根據(jù)地質(zhì)情況建議設計單位選用適當承載力標準值,根據(jù)承載力標準值再確定適當?shù)膲簶督K壓值。防止地下水對樁底土層的浸泡土層遇水軟化,可減少復壓次數(shù)及復壓沉降量大。